[发明专利]一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型

权利要求书

1.一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述交流子电路模型在现有的AC噪声小信号子电路模型的基础上，将漂移区电阻Rd拆分为LOV和LFO区域两段电阻ROV、RFO，并分别添加了LOV段噪声源Sid_ROV、LFO段噪声源Sid_RFO；其中，

噪声Sid_ROV采用如下噪声公式：

栅极电容Cox为LOV区域的积累电子同栅极区之间的单位电容，Cox电容随栅源电压可变，Leff_OV和Weff为LOV段的长度和宽度,KF、AF是噪声系数,f是频率，I是流过的电流大小；以及，

所述栅极电容Cox变化公式用一个近似的反三角函数经验公式来描述：

其中，Cvar1、Cvar2、Cvar3、Cvar4为经验公式中调节系数，V(g,s)是栅源电压偏置。

2.如权利要求1所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述LOV段上面有栅氧化层，其噪声和表面电子浓度以及流径电流相关。

3.如权利要求2所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述LFO段电子流径纵向整个区域，不受栅压影响，也可看做电阻噪声。

4.如权利要求3所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述交流子电路模型包括栅体电容cgb、栅源电容cgs、栅漏电容cgd、源极寄生电阻rs、栅漏交叠区LOV段漏极寄生电阻ROV、LFO段漏极寄生电阻RFO、沟道L区域电流源gm-vgs、LOV段噪声源Sid_ROV、LFO段噪声源Sid_RFO、沟道跨导gds、沟道表面电荷噪声源ind、源体电容cbs、漏体电容cbd、漏体跨导gbd1、gbd2、gbd3。

5.如权利要求4所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：栅端Gate连接所述栅体电容cgb、栅源电容cgs、栅漏电容cgd之一端，漏端Drain通过串联的纯电阻延伸部分LFO段漏极寄生电阻RFO和栅漏交叠区LOV段漏极寄生电阻ROV连接至沟道L区域电流源gm-vgs之一端、沟道表面电荷噪声源ind之一端、沟道跨导gds之一端、漏体跨导gbd1之一端、漏体跨导gbd2之一端、漏体电容cbd之一端以及栅漏电容cgd之另一端，源端Source通过源极寄生电阻rs连接至栅源电容cgs之另一端、沟道跨导gds之另一端、沟道L区域电流源gm-vgs之另一端、沟道表面电荷噪声源ind之另一端以及源体电容cbs之一端和漏体跨导gd3之一端，LOV段噪声源Sid_ROV和LFO段噪声源Sid_RFO并联后与串联的纯电阻延伸部分LFO段漏极寄生电阻RFO和栅漏交叠区LOV段漏极寄生电阻ROV并联，体端Substrate连接至栅体电容cgb之另一端、漏体跨导gbd1之另一端、漏体跨导gbd2之另一端、漏体跨导gd3之另一端以及源体电容cbs之另一端和漏体电容cbd之另一端。

6.如权利要求5所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述高压场效应管的噪声包括沟道L的反型电子引起的沟道表面电荷噪声ind、栅漏交叠区LOV区域积累电子引起的噪声Sid_ROV、纯电阻延伸部分LFO段的电阻噪声Sid_RFO。

7.如权利要求6所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于：所述沟道L的反型电子引起的沟道表面电荷噪声ind沿用BSIM3或BSIM4模型中自带的噪声描述。

8.如权利要求6所述的一种描述高压场效应管低频噪声的交流子电路模型，其特征在于，所述纯电阻延伸部分LFO段的电阻噪声Sid_RFO则采用如下电阻噪声表达式：

其中Lf、Wf默认数值1，Leff和Weff为LFO段的长度和宽度，f是频率，KF、AF是噪声系数，I是流过的电流大小。